Investigadores de la Universidad Politécnica Peter the Great de San Petersburgo (SPbPU) han desarrollado un nuevo enfoque para resolver los problemas de envejecimiento no uniforme de las células fotovoltaicas de los paneles solares sin reemplazar las piezas obsoletas por otras nuevas.
El uso de paneles solares en el proceso de generación de energía está asociado con una serie de dificultades. En vista de las condiciones de funcionamiento en exteriores, la batería solar no está protegida contra el polvo, la humedad y los cambios significativos de temperatura.
Además, existe una falta de uniformidad de la exposición al sol (oscurecimiento parcial) de las placas debido a la capa de nubes y la corrosión, lo que afecta tanto la vida útil de los paneles como la eficiencia de la transferencia de energía tanto en toda la estación como en cada placa individual.
Estos factores, así como los reemplazos parciales de placas obsoletas o parcialmente dañadas, conducen al hecho de que las características eléctricas de los módulos fotovoltaicos en una estación pueden variar significativamente. Además, en casos de oscurecimiento parcial causado por la nubosidad, el cambio en las características se produce con bastante rapidez.
“La diferencia en las características de los módulos fotovoltaicos reduce la eficiencia de toda la planta. Nuestro equipo de investigación está desarrollando una tecnología que permite que la estación solar genere la máxima potencia posible, independientemente de cuán diferentes sean las características de los paneles o la exposición al sol sea diferente”, según el primer autor del artículo, Ahmed Refaat, un estudiante graduado en la Escuela Superior de Energía de Alto Voltaje SPbPU.
“La sustitución parcial de módulos obsoletos por módulos nuevos, con los esquemas utilizados actualmente para sumar el poder de los paneles, no es rentable. Además, los módulos fotovoltaicos de la misma marca y especificaciones generalmente no son idénticos debido a defectos de fabricación en el material, que también conducen a pérdidas de energía. En este sentido, la suma “correcta” de las capacidades del panel, que propusimos en el artículo, es de considerable interés para la aplicación práctica”, según Nikolai KOROVKIN, profesor de la Escuela Superior de Energía de Alto Voltaje SPbPU.
Los resultados de la simulación muestran un aumento significativo en la potencia de salida máxima. Los investigadores han demostrado que cuando se utiliza el sistema desarrollado (topología), la potencia obtenida de la matriz fotoeléctrica envejecida de manera no uniforme en los paneles solares aumenta significativamente.
El porcentaje de ahorro de energía antes de la reorganización de los paneles fotovoltaicos antiguos es del 16,82%, y después aumenta al 21,86%. El porcentaje de potencia de salida máxima generada después de reorganizar los paneles fotovoltaicos es del 99.89% en comparación con el 78.03% en condiciones habituales.
En el futuro, está previsto probar el nuevo método experimentalmente en empresas que realizan la producción de paneles solares en Egipto.
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